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1、第四章第四章 配合料制备配合料制备 玻璃工业：玻璃工业：配合料配合料 陶瓷和耐火材料工业：陶瓷和耐火材料工业：坯料（釉料）、泥料（砖料）坯料（釉料）、泥料（砖料） u干粉料（含水量37，压制成型） u半干泥料（含水量815，压制成型） u可塑料（含水量1825，可塑成型） u注浆料和泥浆（含水量2835，注浆成型） u热压铸坯料（成型剂为石蜡，不含水分，热压铸成型） 水泥工业：水泥工业：生料生料 u生料干粉（含水率0.5左右，干法） u生料球（含水量12左右，半干法） u生料滤饼（含水量20左右，半湿法） u生料浆（含水量35 38，湿法） u白生料： 不含煤 u半黑生料：与部分煤 一起粉磨
2、u全黑生料：全部煤粉 一起粉磨 一、陶瓷坯料质量要求一、陶瓷坯料质量要求 l 配方准确 准确称料（应除去原料中水分，按绝干料计） 加工过程中避免杂质混入 l 组分均匀 坯料中的各种组分，包括主要原料、水分、添加剂等都应 均匀分布，否则会使坯体或制品出现缺陷，降低产品性能。 第一节第一节 陶瓷坯（釉）料制备陶瓷坯（釉）料制备 1. 基本要求 l 细度合理 各组分颗粒应达到一定细度，并具有合理的粒度分布， 以保证产品的性能和后续工序的进行。 l 气孔少 各种坯料中或多或少所含有的空气对产品质量和成型都 有不利影响，应尽量减少其含量。 2. 具体要求 （1 1）可塑坯料的品质要求和控制）可塑坯料的品
3、质要求和控制 u 坯料的可塑性 u 含水量的控制 u 颗粒细度的控制 u 气孔的控制 u 生坯干燥强度 u 收缩率的控制 （2 2）注浆坯料的质量控制）注浆坯料的质量控制 u 泥浆的比密度 u 泥浆的流动性 u 泥浆的厚化系数 u 泥浆的渗透性 u 注浆坯件的干燥收缩 u 含水率、电解质调整 （ 3 3）压制坯料的质量控制）压制坯料的质量控制 u 颗粒大小及团粒 u 含水率 u 流动性 u 压缩比 u 可塑性（粘性、结合性） u 干坯强度 1. 由坯（釉）料化学组成计算坯（釉）式 若坯料中化学组成包含有灼减量成分，首先应将其换算成不 含灼减量的化学组成； 以各氧化物的摩尔质量，分别除各该项氧化
4、物的质量分数， 得到各氧化物的mol量； 以碱性氧化物或中性氧化物mol量总和，分别除各氧化物的 mol量，即得到一套以碱性氧化物或中性氧化物为lmol的各 氧化物的mol数值； 将上述各氧化物的量按ROR2O3RO2的顺序排列为实验式。 二、陶瓷坯（釉）料组成转换二、陶瓷坯（釉）料组成转换 2. 由坯（釉）式计算坯（釉）料化学组成 将坯（釉）式中各氧化物的mol数，乘以相应氧化物 的摩尔质量，得出各氧化物质量（g）。 由坯（釉）式中各氧化物质量总和为基准，求出各氧 化物的不含灼减的化学组成（质量百分数）。 若已知灼减，则可再化为包含灼减的化学组成。 3. 由配料量计算坯（釉）式 需已知各种原
5、料的化学组成，并将其化学组成换算成不含灼减 量的化学组成； 将每种原料的配料量（质量），乘以各氧化物的质量分数，即 可得到各种氧化物质量； 将各种原料中共同氧化物的质量加在一起，得到坯料中各氧化 物的总质量； 以各氧化物的摩尔质量分别去除它的质量，得到各氧化物的 mo1量； 以中性氧化物的总量去除各氧化物的量，即得到一系列以中性 氧化物（R2O3）系数为1的一套各氧化物的mol系数； 按规定的顺序排列各种氧化物，即可得到所要求的坯式。 1. 由坯料矿物组成计算配料量 （1）已知原料矿物组成，直接根据原料矿物组 成，确定各种原料的配料量。 （2）已知原料化学组成，可先将原料化学组成 换算为矿物组
6、成；再根据原料矿物组成，确定各种 原料的配料量。 三、陶瓷坯料配料计算三、陶瓷坯料配料计算 2. 由坯料实验式计算配料量 （1）已知原料化学组成 u 将原料化学组成换算成各种原料的矿物组成； u 将坯料实验式换算成粘土、长石及石英矿物的质量分数。 计算中，把坯料实验式中的K2O、Na2O、CaO、MgO都粗 略地归并为K2O，则坯料的实验式可写成如下形式： u 用满足法来计算坯料的配料量，分别以粘土原料和长石原 料满足实验式中所需要的各种矿物的数量，最后再用石英 原料来满足实验式中石英矿物所需要的数量。 （2）已知原料实验式 以坯料实验式中所列的每种氧化物物质的量为基 准，依次减去所用原料的物
7、质的量，最后换算为各种 原料质量分数。 3. 由坯料化学组成计算配料量 条件：已知原料化学组成 （1）将坯料和原料含灼减量换算成不含灼减量化学组成； （2）明确坯料中某种氧化物由哪种原料提供，再根据该氧化 物在这种原料中的含量来计算其该原料用量，再用满足法来逐 项计算坯料其他原料配料量； （3）为满足成型工艺要求而需使用两种粘土配料时，可根据 生产经验确定其配合比例，逐项从坯料成分中扣除其对应的含 量，最终剩余量中若某氧化物仍较大时可选用纯原料补足，若 无剩余或剩余量甚微，则计算结束； （4）最后根据各种原料的配合量算出其百分比。 例 某厂的耐热瓷坯料及原料的化学组成如下表，试计算此 耐热瓷坯
8、的配料量。 化学成分 原料名称 SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO K2O Na2O 灼减量 耐热瓷坯料68.5121.202.750.824.351.68 0.18 膨润土72.3214.110.782.103.132.704.65 粘 土58.4828.400.800.330.510.3111.16 镁质粘土66.912.840.8322.361.206.35 长 石63.2621.190.580.130.1314.41 石 英99.450.240.31 氧化铁9.30 碳酸钙56.0044.00 耐热瓷坯料及原料的化学组成（wt%） 解 （1）将原料干燥基化学组成换算成灼烧基（不含
9、灼减量） 的化学组成。 注意：如所给定的坯料组成中有灼减量，也须同样换算成 不含灼减量的各氧化物的百分组成。 化学成分 原料名称 SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2O Na2O 膨润土 75.814.80.822.213.282.84 粘 土 65.631.90.900.370.570.35 镁质粘土 71.53.030.8823.81.28 碳酸钙 100.0 原料灼烧基化学成分（wt%） （2）列表。用化学成分满足法进行配料计算，其坯料中膨润土用 量规定不超过5%，兹定为4%。 化学成分 类别类别 SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO K2O Na2O 耐热热瓷坯68.512
10、1.202.750.824.351.86 膨润润土 4%3.030.590.030.090.130.11 余量 镁质镁质 粘土 1004.22/3.28=17.75% 65.48 12.70 20.61 0.54 2.72 0.16 0.73 4.22 4.22 1.75 0.23 余量 长长石 1001.52/14.41=10.57% 52.78 6.67 20.07 2.24 2.56 0.06 0.73 0.01 01.52 1.52 余量 粘土 10017.83/31.9=55.8% 46.11 36.7 17.83 17.83 2.50 0.50 0.72 0.21 00 余量 石英
11、 1009.41/99.45=9.48% 9.41 9.41 01.00 0.03 0.51 余量 氧化铁铁 1001.97/93=2.1% 00.97 0.97 0.51 余量 氧化钙钙 0.51% 0.51 0.51 配料量计算过程 （3）计算原料干燥基的百分含量 灼烧基比例(%) 干燥基比例(%) 原料百分含量（%） 膨润土 4.00 4.20 3.85 镁质粘土 17.75 18.95 17.40 长 石 10.57 10.57 9.68 粘 土 55.80 62.80 57.60 石 英 9.48 9.48 8.70 氧化铁 2.10 2.10 1.93 氧化钙 0.51 0.91
12、0.84 109.01 100.00 注意：在计算粘土用量时所带入的 MgO及KNaO，如含量很少 ，可以不予考虑。 4. 由K2OAl2O3SiO2三元系统计算配料量 先将坯料和所用原料中的氧化物换算为K2OAl2O3 SiO2三元系统，然后用代数方法或图解方法进行计算。 换算方法：将化学组成中主要形成熔剂的氧化物 CaO、MgO、Na2O分别乘以 1.68、2.35、1.5转换为相当 K2O的含量，把Fe2O3乘以0.9转化为相当于Al2O3的含量 如：CaO的转换系数= （K2O的相对分子质量）/（CaO的相对分子质量）94/561.68。 若原料化学组成（不含灼减量）为： SiO2 65.20，Al2O3 22.63，Fe2O3 0.16%，CaO0.22% ， MgO 0.24%，K2O 10.20%，Na2O 1.36% 当转化为三元系统时的三种组成的含量为： K2O10.20+1.361.5+0.242.35+0.221.6813.17 Al2O322.63+0.160.9 22.77 SiO2 65.20 换算可得：K2O 13.02%，Al2O3 22.51%，Si
